过渡连接件、具备该过渡连接件的燃烧器以及具备燃烧器的燃气轮机制造技术

在过渡连接件(20)，在轴向(Da)延伸的多个冷却通道(35)在周向(Dc)以及轴向(Da)排列形成。在一部分周向区域(Rc)内的下游侧区域(Rd)形成有一个以上的下游侧通道(43、44)。在周向区域(Rc)内在上游侧区域(Ru)形成有一个以上的上游侧通道(41、42)。一个以上的下游侧通道(43、44)中的每单位周向长度的总截面积比一个以上的上游侧通道(41、42)中的每单位长度的总截面积大。

Transition connector, burner with the same, and gas turbine having a burner

In the transition connection (20), multiple cooling channels (35) extending in the axial (Da) are arranged in the circumferential (Dc) and axial (Da) arrangements. More than one downstream side channel (43, 44) is formed in a portion of the downstream region (Rd) within the circumferential region (Rc). In the circumferential region (Rc), the upper upstream side region (Ru) forms more than one upstream side channel (41, 42). The total cross sectional area per unit circumferential length in more than one downstream channel (43, 44) is greater than the total cross-sectional area per unit length in more than one upstream channel (41, 42).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过渡连接件、具备该过渡连接件的燃烧器以及具备燃烧器的燃气轮机
本专利技术涉及一种划定燃烧气体流动的流路的过渡连接件、具备该过渡连接件的燃烧器以及具备燃烧器的燃气轮机。本申请依据2015年1月30日向日本提出申请的日本特愿2015-017840号主张优先权，并将其内容引用于此。
技术介绍
燃气轮机的燃烧器具备：过渡连接件，划定燃烧气体的流路；以及燃料供给器，将燃料与空气一同向该过渡连接件内供给。在燃料燃烧的同时，通过燃料的燃烧而生成的燃烧气体在过渡连接件内流动。因此，过渡连接件的内周面暴露于极高温的燃烧气体中。因此，例如，在由下列专利文献1所公开的燃烧器中，在划定燃烧气体的流路的燃烧筒的内周面和外周面之间形成有多个冷却通道。冷却介质在各冷却通道中流动。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-261318号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题从耐久性等观点出发，过渡连接件需要保持在固定的温度以下。因此，在过渡连接件中形成许多截面积大的冷却通道，当向各冷却通道供给冷却介质时，能够使过渡连接件的整体保持在固定的温度以下。另一方面，从运用成本方面等观点出发，也希望尽量减少供给到过渡连接件中的冷却介质的流量。因此，本专利技术的目的在于，提供能够维持耐久性并抑制冷却介质的流量的过渡连接件、具备该过渡连接件的燃烧器、以及具备燃烧器的燃气轮机。技术方案作为用于达到上述目的的专利技术的第一方案的过渡连接件，在对燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定的过渡连接件中，冷却介质在内部流动且在所述轴向延伸的多个冷却通道在相对于所述轴线的周向以及所述轴向上排列形成，在所述周向的至少一部分周向区域内且所述下游侧的下游侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的下游侧通道，在所述周向区域内相对于所述下游侧区域靠上游侧的上游侧区域，形成有作为多个所述冷却通道的另一部分的一个以上的上游侧通道，所述下游侧区域内的一个以上的所述下游侧通道中的每单位周向长度的总截面积比所述上游侧区域内的一个以上的所述上游侧通道中的每单位周向长度的总截面积大。过渡连接件内的燃烧气体流路中的燃料的燃烧随着朝向下游侧而进行。因此，在燃烧气体流路内，下游侧比上游侧温度高。所以，过渡连接件的下游侧比上游侧暴露于高温的气体中。此外，在多数情况下，过渡连接件内的燃烧气体流路随着从上游侧朝向下游侧而逐渐变窄。在这种情况下，在燃烧气体流路内，下游侧的气体流速比上游侧高，过渡连接件的下游侧与气体间的热传导率比上游侧高。因此，过渡连接件的下游侧比上游侧易于被加热。在该过渡连接件中，在周向的一部分周向区域内且下游侧区域内的一个以上的下游侧通道中的每单位周向长度的总截面积比该周向区域内且上游侧区域内的一个以上的上游侧通道中的每单位周向长度的总截面积大。因此，通过该过渡连接件，能够提高冷却介质对下游侧区域的冷却能力。并且，通过该过渡连接件，能够抑制流过上游侧通道的冷却介质的流量。作为用于达到上述目的的专利技术的第二方案的过渡连接件，在所述第一方案的所述过渡连接件中，也可以是所述下游侧区域内的所述下游侧通道的数量比所述上游侧区域内的所述上游侧通道的数量多。作为用于达到上述目的的专利技术的第三方案的过渡连接件，在对燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定的过渡连接件中，冷却介质在内部流动且在所述轴向延伸的多个冷却通道在相对于所述轴线的周向以及所述轴向上排列形成，在所述周向的至少一部分周向区域内且所述下游侧的下游侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的下游侧通道，在所述周向区域内相对于所述下游侧区域靠上游侧的上游侧区域，形成有作为多个所述冷却通道的另一部分的一个以上的上游侧通道，所述下游侧通道的截面积相对于所述下游侧通道的所述轴向长度的比例比所述上游侧通道的截面积相对于所述上游侧通道的所述轴向长度的比例大。如前所述，过渡连接件的下游侧比上游侧易于被加热。在该过渡连接件中，在周向的一部分周向区域内且下游侧区域内的下游侧通道的截面积相对于下游侧通道的轴向长度的比例比该周向区域内且上游侧区域内的上游侧通道的截面积相对于上游侧通道的轴向长度的比例大。因此，通过该过渡连接件，能够提高冷却介质对下游侧区域的冷却能力。并且，通过该过渡连接件，能够抑制流过上游侧通道的冷却介质的流量。作为用于达到上述目的的专利技术的第四方案的过渡连接件，在所述第三方案的所述过渡连接件中，可以是所述下游侧通道的所述轴向长度比所述上游侧通道的所述轴向长度短。作为用于达到上述目的的专利技术的第五方案的过渡连接件，在所述第一至第四方案的任一所述过渡连接件中，也可以是所述下游侧通道的截面积比所述上游侧通道的截面积大。作为用于达到上述目的的专利技术的第六方案的过渡连接件，在所述第一至第五方案的任一所述过渡连接件中，也可以是具备机体部，该机体部划定所述燃烧气体流路的一部分并由一个以上的板材的端部相互接合而形成，并具有作为所述一个以上的板材的端部相互接合的部分的在所述轴向延伸的接合部，所述上游侧通道以及所述下游侧通道形成于所述机体部。作为用于达到上述目的的专利技术的第七方案的过渡连接件，在所述第一至第六方案的任一所述过渡连接件中，也可以是所述过渡连接件配置于覆盖燃气轮机转子的燃气轮机机室内，在所述轴向的至少一部分轴向区域内与所述燃气轮机转子对置的转子侧区域内，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的转子侧通道，在所述轴向区域内与所述燃气轮机机室的内周面对置的机室侧区域内，形成有作为多个所述冷却通道的另一部分的一个以上的机室侧通道，所述机室侧区域内的一个以上的所述机室侧通道中的每单位周向长度的总截面积比所述转子侧区域内的一个以上的转子侧通道中的每单位周向长度的总截面积大。在以燃气轮机的旋转轴线为基准的径向，在过渡连接件的径向内侧存在压缩机的排出口。因此，从压缩机刚流出的流速高的压缩空气直接被吹到过渡连接件的转子侧区域。另一方面，在过渡连接件的径向外侧，由于滞留有压缩空气，因此压缩空气的流速低。所以，在过渡连接件的周向的各区域中，存在于过渡连接件的外周侧的压缩空气与该过渡连接件的热传导率在转子侧区域较高，在机室侧区域较低。其结果为，存在于过渡连接件的外周侧的压缩空气对过渡连接件的冷却效果在转子侧区域较高，在机室侧区域较低。在该过渡连接件中，在轴向的至少一部分轴向区域内且机室侧区域内的一个以上的机室侧通道中的每单位周向长度的总截面积比该轴向区域内且转子侧区域内的一个以上的转子侧通道中的每单位周向长度的总截面积大。因此，通过该过渡连接件，能够提高冷却介质对机室侧区域的冷却能力。并且，通过该过渡连接件，能够抑制流过转子侧区域内的冷却通道的冷却介质的流量。作为用于达到上述目的的专利技术的第八方案的过渡连接件，在配置于覆盖燃气轮机转子的燃气轮机机室内且对燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定的过渡连接件中，冷却介质在内部流动且在所述轴向延伸的多个冷却通道在相对于所述轴线的周向上排列形成，在所述轴向的至少一部分轴向区域内与所述燃气轮机转子对置的转子侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的转子侧通道，在所述轴向区域内与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过渡连接件，其对燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定，其中，冷却介质在内部流动且在所述轴向延伸的多个冷却通道在相对于所述轴线的周向以及所述轴向上排列形成，在所述周向的至少一部分周向区域内且所述下游侧的下游侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的下游侧通道，在所述周向区域内相对于所述下游侧区域靠上游侧的上游侧区域，形成有作为多个所述冷却通道的另一部分的一个以上的上游侧通道，所述下游侧区域内的一个以上的所述下游侧通道中的每单位周向长度的总截面积比所述上游侧区域内的一个以上的所述上游侧通道中的每单位周向长度的总截面积大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.30 JP 2015-0178401.一种过渡连接件，其对燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定，其中，冷却介质在内部流动且在所述轴向延伸的多个冷却通道在相对于所述轴线的周向以及所述轴向上排列形成，在所述周向的至少一部分周向区域内且所述下游侧的下游侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的下游侧通道，在所述周向区域内相对于所述下游侧区域靠上游侧的上游侧区域，形成有作为多个所述冷却通道的另一部分的一个以上的上游侧通道，所述下游侧区域内的一个以上的所述下游侧通道中的每单位周向长度的总截面积比所述上游侧区域内的一个以上的所述上游侧通道中的每单位周向长度的总截面积大。2.根据权利要求1所述的过渡连接件，其中，所述下游侧区域内的所述下游侧通道的数量比所述上游侧区域内的所述上游侧通道的数量多。3.一种过渡连接件，其对燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定，其中，冷却介质在内部流动且在所述轴向延伸的多个冷却通道在相对于所述轴线的周向以及所述轴向上排列形成，在所述周向的至少一部分周向区域内且所述下游侧的下游侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的下游侧通道，在所述周向区域内相对于所述下游侧区域靠上游侧的上游侧区域，形成有作为多个所述冷却通道的另一部分的一个以上的上游侧通道，所述下游侧通道的截面积相对于所述下游侧通道的所述轴向长度的比例比所述上游侧通道的截面积相对于所述上游侧通道的所述轴向长度的比例大。4.根据权利要求3所述的过渡连接件，其中，所述下游侧通道的所述轴向长度比所述上游侧通道的所述轴向长度短。5.根据权利要求1至4中任一项所述的过渡连接件，其中，所述下游侧通道的截面积比所述上游侧通道的截面积大。6.根据权利要求1至5中任一项所述的过渡连接件，其中，具备机体部，所述机体部划定所述燃烧气体流路的一部分并由一个以上的板材的端部相互接合而形成，并具有作为所述一个以上的板材的端部相互接合的部分的在所述轴向延伸的接合部，所述上游侧通道以及所述下游侧通道形成于所述机体部。7.根据权利要求1至6中任一项所述的过渡连接件，其中，所述过渡连接件配置于覆盖燃气轮机转子的燃气轮机机室内，在所述轴向的至少一部分轴向区域内与所述燃气轮机转子对置的转子侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的转子侧通道，在所述轴向区域内与所述燃气轮机机室的内周面对置的机室侧区域，形成有作为多个所述冷却通道的另一部分的一个以上的机室侧通道，所述机室侧区域内的一个以上的所述机室侧通道中的每单位周向长度的总截面积比所述转子侧区域内的一个以上的转子侧通道中的每单位周向长度的总截面积大。8.一种过渡连接件，其配置于覆盖燃气轮机转子的燃气轮机机室内，对燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定，其中，冷却介质在内部流动且在所述轴向延伸的多个冷却通道在相对于所述轴线的周向上排列形成，在所述轴向的至少一部分轴向区域内与所述燃气轮机转子对置的转子侧区域，形成有作为所述多个所述冷却通道的一部分的一个以上的转子侧通道，在所述轴向区域内与所述燃气轮机机室的内周面对置的机室侧区域，形成有作为多个所述冷却通道的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西哲，岸田宏明，德山剑太郎，柴田宏树，村上彰浩，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP